JP2022152695A - 水硬性組成物の強度発現時期の判定方法、水硬性組成物の強度発現時期の判定システム - Google Patents

Abstract

【課題】電池の交換作業等を要しない、メンテナンスフリーなＲＦＩＤモジュールを用いた水硬性組成物の強度発現時期の判定方法及び判定システムを提供する。【解決手段】温度センサを内蔵したパッシブ型ＲＦＩＤモジュールを、水硬性組成物に埋設する工程（Ａ）と、リーダ又はリーダライタとパッシブ型ＲＦＩＤモジュールとの間での通信により生じた電力を利用して温度センサが温度データを検知すると共に、パッシブ型ＲＦＩＤモジュールから送信された温度データをリーダ又はリーダライタで受信する工程（Ｂ）と、複数回の工程（Ｂ）で得られた複数の温度データに基づいて算出された積算温度が所定の閾値を超えていると、強度発現時期に達したと判定する工程（Ｃ）とを含む。【選択図】 図２

Description

本発明は、水硬性組成物の強度発現時期を判定するための方法及びシステムに関する。

施工段階において、コンクリートやモルタル中の強度発現を予測することは、耐久性の効率的な管理の観点から重要である。

例えば、床コンクリートの施工段階では、フレッシュコンクリートを打設した後、凝結が進行して一定程度の強度が発現した後に仕上げ作業が行われる。また、一般的なコンクリートの施工段階では、一定程度の強度が発現した段階で型枠を外す作業（脱型）が行われる。さらに、コンクリートにＰＣ鋼材を導入してプレストレストコンクリートを作製する際にも、所定の強度が発現したタイミングでプレストレス力を導入する作業が行われる。具体的には、ポストテンション方式の場合には、所定の強度が発現したタイミングでＰＣ鋼材に緊張力を与え、逆に、プレテンション方式の場合には、事前に緊張力を与えたＰＣ鋼材を導入した後に、所定の強度が発現したタイミングで緊張力を解放する。

しかし、従来、フレッシュコンクリートに対する硬化が進行して所定の強度に達したか否か、すなわち、例えば表面の仕上げ時期の判定は、施工者の感覚によるところが大きく、施工者の習熟度によって判断の時期にバラつきが生じるという課題があった。他にも、型枠を脱型する時期に関しては、別途、フレッシュコンクリートから供試体を採取し、供試体による強度試験を実施し確認する方法等、手間のかかる課題がある。そのため、施工者の習熟度に依存せずに作業時期の判断を適切に行い、コンクリートの強度発現状態を効率的に管理できる技術が求められている。

そこで、近年では、コンクリートの仕上げ処理や脱型が可能な時期（強度発現時期）を推定する方法として、温度センサを備えるＲＦＩＤモジュールを利用した方法が提案されている。その一例として、下記特許文献１には、打設コンクリート中に温度センサを備えるＲＦＩＤモジュールを埋め込み、読み出した温度データから算出される積算温度に基づいて打設コンクリートの強度を推定する方法が開示されている。

特開２００６－０７１５７５号公報

上記特許文献１に開示されているような打設コンクリートの強度を推定する方法に用いられるＲＦＩＤモジュールは、安定的に温度測定が行えるように、温度センサを機能させるための電池が搭載されていた。

ところが、電池は、負荷として接続されている回路が動作していなくても時間経過に伴って徐々に電力を消費してしまう。このため、打設コンクリートに埋め込まれる電池が搭載されたＲＦＩＤモジュールは、打設後から強度発現時期まで時間がかかる場合、電池の消耗によってコンクリートの強度発現時期が到来する前に機能しなくなり、強度発現時期の推定が行えなくなることがあった。また、コンクリート構造物の解体後には電池を分別して廃棄しないといけないという課題があった。

そして、このように電池の消耗によってＲＦＩＤモジュールが動作しなくなった場合は、コンクリート内からＲＦＩＤモジュールを取り出して、搭載されている電池、又はＲＦＩＤモジュール全体を交換して再びコンクリート内に埋め込む作業が必要となり、現実的ではない。

ここで、電池の交換を想定し、コンクリートからＲＦＩＤモジュールを取り出す作業を回避するために、ＲＦＩＤモジュールを打設後のコンクリートの表面に配設することも考えられる。しかしながら、このような構成では、脱型後のコンクリートの表面にＲＦＩＤモジュールを配設した跡が残ってしまい、信頼性や品質に影響を与えてしまうおそれがある。したがって、このような構成は積極的に採用されてはいない。

また、有線による電力供給やデータ通信の場合は、コンクリートの外部にケーブルが出てしまうため、紫外線や雨水、気象変化等で、ケーブル自体が劣化してしまうおそれがある。また、ケーブルとコンクリートとの隙間から水や塩分、炭酸ガス等の劣化因子がコンクリート構造物に侵入するおそれがある。このような構成は、コンクリートの品質や信頼性に影響を及ぼす可能性があり、特に薄肉部材や建築部材に対しては採用することが難しいという課題があった。

本発明は、上記課題に鑑み、電池の交換作業等を要しない、メンテナンスフリーなＲＦＩＤモジュールを用いた水硬性組成物の強度発現時期の判定方法及び判定システムを提供することを目的とする。

本発明の水硬性組成物の強度発現時期の判定方法は、
打設後の水硬性組成物の強度発現時期の判定方法であって、
温度センサを内蔵したパッシブ型ＲＦＩＤモジュールを、前記水硬性組成物に埋設する工程（Ａ）と、
リーダ又はリーダライタと前記パッシブ型ＲＦＩＤモジュールとの間での通信により生じた電力を利用して前記温度センサが温度データを検知すると共に、前記パッシブ型ＲＦＩＤモジュールから送信された前記温度データを前記リーダ又は前記リーダライタで受信する工程（Ｂ）と、
複数回の前記工程（Ｂ）で得られた複数の前記温度データに基づいて算出された積算温度が所定の閾値を超えていると、強度発現時期に達したと判定する工程（Ｃ）とを含むことを特徴とする。

本明細書において、「水硬性組成物」とは、少なくともセメントと水を含む組成物であり、例えば、フレッシュコンクリートやフレッシュモルタル等の混練体や、セメントペースト硬化体、モルタル、コンクリート等の硬化体を含む概念である。

本明細書において、「リーダ」とは、ＲＦＩＤモジュールに電波を送信する機能と、ＲＦＩＤモジュールから送信される電波信号を読み取る機能を備え、ＲＦＩＤモジュールに対して情報の書き込み機能を備えない機器を指す。そして、「リーダライタ」とは、ＲＦＩＤモジュールに電波を送信する機能と、ＲＦＩＤモジュールから送信される電波信号を読み取る機能と共に、ＲＦＩＤモジュールに対して情報の書き込み機能を備える機器を指す。以下では、煩雑さを避けるために、リーダ又はリーダライタという記載を、「リーダライタ等」と略記することがある。

本明細書において、「パッシブ型ＲＦＩＤモジュール」とは、リーダライタ等の外部機器から送信される電磁波をアンテナで受信することによって、非接触で動作に必要な電力を得て動作するモジュールである。

上記方法とすることで、ＲＦＩＤモジュールは、電池を搭載する必要がなくなるため、電池の交換作業が不要となる。

また、上記方法は、無線で電力供給とデータ通信が行われるため、ＲＦＩＤモジュールと電気的に接続するケーブルを配線する必要がなく、紫外線や雨水、気象変化等で、ケーブル自体が劣化してしまうおそれがない。また、ケーブルとコンクリートとの隙間から水や塩分、炭酸ガス等の劣化因子が、水硬性組成物の内部に侵入するおそれがない。このため、上記方法は、薄肉部材や建築部材等にも使用することができる。

さらに、パッシブ型ＲＦＩＤモジュールは、水硬性組成物に埋め込まれてから長時間が経過しても、リーダライタ等で電力を供給すれば動作する。したがって、定期的に計測することで、脱型後に水硬性組成物に発生した温度ひび割れや損壊の解析や、寒冷地等で生じる凍結融解の影響を受けた履歴の確認等、長年にわたって水硬性組成物の維持管理に用いることもできる。

なお、本発明の判定方法は、例えば、ＲＦＩＤモジュールが埋設された水硬性組成物の打設面上でＲＦＩＤモジュールから送信される温度データ信号をリーダ等で受信することで、温度データを取得する方法を採用することができる。このため、例えば、床コンクリート等の型枠が無い態様に適用した場合であっても、適切に温度計測ができる。つまり、本発明の判定方法は、水硬性組成物を打設する型枠の有無に関わらず適用することができる。

上記判定方法において、
前記工程（Ｂ）は、前記リーダ又は前記リーダライタから前記パッシブ型ＲＦＩＤモジュールに対する電力供給が行われた後、次の電力供給が行われる前に実行される工程であっても構わない。

一方、ＲＦＩＤモジュールで温度を測定する場合、メモリとタイマを搭載し、定期的に温度測定を行い、作業者が任意のタイミングでメモリに蓄積された温度データを読み出すように構成されているものが多い。

しかしながら、当該構成では、水硬性組成物の強度発現時期が近づき、作業者がより細かい時間間隔で温度データを確認したいとなった時に、温度測定のタイミングが到来しない限り最新の温度データを確認することができない。

そこで、上記方法とすることで、パッシブ型ＲＦＩＤモジュールが備える温度センサによって測定された温度のデータが、都度リーダライタ等で読み出される。このため、任意のタイミングでその時点での温度データを取得することができる。つまり、作業者が水硬性組成物の状態に合わせて、都度最新の温度データに基づいた水硬性組成物の強度発現時期の判定を行うことができる。

上記判定方法において、
前記工程（Ｃ）における閾値は、後工程において要求される強度から、強度推定式に基づいて算出された積算温度の値としても構わない。

また、上記判定方法において、
前記工程（Ｃ）における閾値は、予め行われた試し練りにおいて、前記水硬性組成物の強度が後工程において要求される強度が発現したと確認された時の積算温度の値としても構わない。

ここでいう後工程とは、水硬性組成物において、所定の強度が発現したことを確認して行われる作業をいい、例えば、水硬性組成物の均し等の仕上げ処理や、脱型である。例えば、水硬性組成物の均しは、水硬性組成物の圧縮強度が０．３Ｎ／ｍｍ²～０．５Ｎ／ｍｍ²になったところで行うことが好ましいと考えられている。

積算温度は、時間刻みをΔｔ_i（Ｈｒ、又は日）、ＲＦＩＤモジュールによって測定された水硬性組成物の温度をθ_i（℃）、積算温度をＭ（℃・Ｈｒ、又は℃・日（°Ｄ・Ｄ））として、下記（１）式に基づいて算出される。なお、下記（１）式におけるＡは定数である。

水硬性組成物における積算温度と、強度との関係を示す強度推定式は、例えば、下記（２）式に示す強度推定式が知られている。

上記（２）式において、Ｆは推定強度、Ｆ_pは配合強度、Ｍは積算温度であって、ａ、ｂは、それぞれ判定対象とする水硬性組成物によって定まる定数である。なお、上記（２）式は、いくつか提案されている強度推定式のうちの、ゴンペルツ曲線に基づく関係式である。

強度推定式としては、上記（２）式以外にも、例えば、指数関数式線や、ロジスティック曲線等に基づく関係式が提案されており、積算温度の閾値は、上記（２）式以外の強度推定式を用いて算出されても構わない。

上記方法とすることで、水硬性組成物の材料比率等に応じて、より適した閾値によって水硬性組成物の強度発現時期を判定することができる。

本発明の水硬性組成物の強度発現時期の判定システムは、
打設後の水硬性組成物の強度発現時期の判定システムであって、
温度センサを有し、電力供給が行われると温度測定を行い、取得した温度データを送信するように構成された、前記水硬性組成物に埋設されたパッシブ型ＲＦＩＤモジュールと、
前記パッシブ型ＲＦＩＤモジュールに対する電力供給と、前記パッシブ型ＲＦＩＤモジュールから送信される前記温度データの受信とが可能なリーダ又はリーダライタとを備え、
前記リーダ又は前記リーダライタは、
受信した複数の前記温度データから積算温度を算出する演算部と、
前記演算部が算出した積算温度に基づいて、前記水硬性組成物の強度発現時期を判定する判定部とを備えることを特徴とする。

本発明によれば、電池の交換作業等を要しない、メンテナンスフリーなＲＦＩＤモジュールを用いた水硬性組成物の強度発現時期の判定方法及び判定システムが実現される。

判定システムの一実施態様を模式的に示す図面である。 図１の作業者の手元周辺を拡大した図面である。 一実施形態におけるＲＦＩＤモジュールの構成を模式的に示すブロック図である。 リーダの構成を模式的に示すブロック図である。 強度発現時期の判定方法の一例を示すフローチャートである。 判定システムの動作検証用の実験装置の構成を示す図面である。 判定システムの動作検証用の実験装置の構成を示す図面である。 水硬性組成物の温度推移を示すグラフである。 水硬性組成物の温度推移を示すグラフである。 別実施形態におけるＲＦＩＤモジュールの構成を模式的に示すブロック図である。

以下、本発明の判定方法及び判定システムについて、図面を参照して説明する。なお、以下の各図面は、いずれも模式的に図示されたものであり、図面上の個数は、実際の個数と必ずしも一致していない。

［実施態様］
最初に、判定システム１の実施態様の一例について説明する。図１は、判定システム１の一実施態様を模式的に示す図面であり、図２は、図１の作業者２の手元周辺を拡大した図面である。図１は、水硬性組成物Ｌ１がアジテータ車一台から打設される範囲が一点鎖線によって区画されており、以下では、一つの区画Ａ１について説明する。

例えば、アジテータ車の４ｍ³車の場合であれば、凡そ４ｍ×４ｍ×０．２５ｍで水硬性組成物Ｌ１が打設され、隅角部、中心部に後述するＲＦＩＤモジュール１０が一個程度埋め込まれることが好ましい。

図１に示すように、アジテータ車一台から打設された区画Ａ１内においては、水硬性組成物Ｌ１の強度発現時期を確認する間隔や、リーダ１１との通信における干渉等を考慮して、ＲＦＩＤモジュール１０同士の離間距離が１ｍ～６ｍの範囲内であることが好ましく、２ｍ～５ｍの範囲内であることがより好ましい。

また、本実施態様においては、ＲＦＩＤモジュール１０が、水硬性組成物Ｌ１の打設面Ｌｐからの深さが２５ｍｍの位置に埋設されているが、ＲＦＩＤモジュール１０とリーダ１１との通信距離等を考慮して、深さが１０ｍｍ～５０ｍｍの位置に埋設されることが好ましく、深さが２０ｍｍ～４０ｍｍの位置に埋設されることがより好ましい。

なお、一般的にアジテータ車一台から打設された区画Ａ１内であれば、ほぼ同時期に仕上げ処理や脱型が行えることが多いため、当該範囲内にＲＦＩＤモジュール１０が一個だけ埋設されるような態様であっても構わない。

図１に示すように、判定システム１は、水硬性組成物Ｌ１に埋め込まれるＲＦＩＤモジュール１０と、リーダ１１とで構成される。なお、ＲＦＩＤモジュール１０は、水硬性組成物Ｌ１に埋め込まれており、実際には視認できないため、図１及び図２においては破線で図示されている。

作業者２は、水硬性組成物Ｌ１の、各ＲＦＩＤモジュールが埋設された位置の打設面Ｌｐ近傍でリーダ１１を操作し、各位置における水硬性組成物Ｌ１の強度発現時期を順次判定していく。

［システム構成］
次に、システム構成の詳細について説明する。図１及び図２に示すように、判定システム１は、水硬性組成物Ｌ１に埋め込まれるＲＦＩＤモジュール１０と、リーダ１１とで構成される。

図３は、本実施形態におけるＲＦＩＤモジュール１０の構成を模式的に示すブロック図である。図３に示すように、ＲＦＩＤモジュール１０は、温度を測定する温度センサ１０ａと、ＲＦＩＤタグ１０ｂとを備える。

ＲＦＩＤタグ１０ｂは、アンテナ１０ｃを備えており、リーダ１１から送信される電力供給用の電磁波ｐｗを受信すると、温度センサ１０ａに供給する駆動用の電力ｐ１を生成する。また、ＲＦＩＤタグ１０ｂは、温度センサ１０ａから測定温度に応じた電気信号ｄ１を受信すると、残っている電力によって、電気信号ｄ１に基づいて生成した温度データ信号ｓ１を、リーダ１１に対してアンテナ１０ｃから送信する。つまり、ＲＦＩＤモジュール１０は、電池を搭載しておらず、電磁波ｐｗによって供給される電力で、温度測定から温度データ信号ｓ１の送信までが完結するパッシブ型ＲＦＩＤモジュールである。

温度センサ１０ａは、例えば、半導体式の温度センサを採用し得るが、温度測定のために必要な消費電力が許容できる範囲内であって、水硬性組成物Ｌ１に埋め込んで使用できる温度センサであれば、他の温度センサを採用しても構わない。

本実施形態におけるリーダ１１は、ＲＦＩＤタグ１０ｂに対して電力供給用の電磁波ｐｗを送信する機能と、ＲＦＩＤタグ１０ｂから送信される温度データ信号ｓ１を受信する機能を備えたスマートフォンとした。

図４は、リーダ１１の構成を模式的に示すブロック図である。図４に示すように、リーダ１１は、操作部１１ａと、アンテナ１１ｂと、記憶部１１ｃと、演算部１１ｄと、判定部１１ｅと、表示部１１ｆとを備える。

図４では、操作部１１ａがリーダ１１を構成するブロックの一つとして図示されているが、本実施形態におけるリーダ１１の操作部１１ａは、スマートフォンのタッチパネルやボタンに相当する。

アンテナ１１ｂは、ＲＦＩＤモジュール１０に対して電力供給用の電磁波ｐｗを送信し、ＲＦＩＤモジュール１０から送信される温度データ信号ｓ１を受信する。

記憶部１１ｃは、具体的には、リーダ１１内に搭載された半導体メモリ（例えば、フラッシュメモリ）であって、アンテナ１１ｂで受信した温度データ信号ｓ１から読み出された温度データｄ２が格納される。なお、記憶部１１ｃは、半導体メモリ以外に、外部接続されるリーダ１１とは別体であって、リーダ１１に直接接続される、又はケーブルでリーダ１１と接続されるメモリ機器等を採用しても構わない。

演算部１１ｄは、例えば、ＣＰＵやＭＰＵであって、記憶部１１ｃに格納されている複数の温度データｄ２を読出して、上記（１）式に基づいて積算温度を算出する。

判定部１１ｅは、演算部１１ｄが記憶部１１ｃに格納された複数の温度データｄ２から算出した積算温度と、後工程において要求される強度から、強度推定式である上記（２）式に基づいて算出された所定の閾値とを比較する。そして、演算部１１ｄが算出した積算温度が所定の閾値を超えている場合は、水硬性組成物Ｌ１が強度発現時期に達したと判定する。

なお、判定部１１ｅが判定に用いる閾値は、予め行われた試し練りにおいて、水硬性組成物Ｌ１の強度が後工程において要求される強度が発現したと確認された積算温度の値を用いても構わない。また、当該閾値は、経験的に得られている値をそのまま適用しても構わない。

表示部１１ｆは、判定部１１ｅが水硬性組成物Ｌ１の強度が発現していると判定した場合、その旨を表示する。なお、本実施形態における表示部１１ｆは、スマートフォンのディスプレイであるが、例えば、水硬性組成物Ｌ１の強度が発現していると判定された場合に点灯するＬＥＤ等であっても構わない。

［判定方法］
図５は、強度発現時期の判定方法の一例を示すフローチャートである。次に、上述した判定システム１によって、水硬性組成物Ｌ１の強度発現時期を判定する方法について、図５を参照しながら説明する。

最初は、水硬性組成物Ｌ１を流し込まれる型枠内の所定の位置に、ＲＦＩＤモジュール１０が配設される（ステップＳ１）。

ステップＳ１の後、型枠に水硬性組成物Ｌ１が流し込まれ、ＲＦＩＤモジュール１０が、水硬性組成物Ｌ１内に埋め込まれる（ステップＳ２）。このステップＳ１とステップＳ２が、工程（Ａ）に対応する。

ステップＳ２の後、作業者が任意の温度測定タイミングにおいて、リーダ１１を水硬性組成物Ｌ１内に埋め込まれたＲＦＩＤモジュール１０と通信可能な位置に配置し、操作部１１ａを操作して測定動作を開始する操作を行う（ステップＳ３）。

作業者がリーダ１１の操作部１１ａにて所定の操作を行うと、リーダ１１は、アンテナ１１ｂからＲＦＩＤモジュール１０に対して電力供給用の電磁波ｐｗを送信する（ステップＳ４）。

ＲＦＩＤモジュール１０のアンテナ１０ｃは、リーダ１１のアンテナ１１ｂから送信された電磁波ｐｗを受信すると、ＲＦＩＤタグ１０ｂが温度センサ１０ａを駆動するための電力ｐ１を生成する（ステップＳ５）。

ステップＳ５の後、ＲＦＩＤタグ１０ｂは、生成した電力ｐ１を温度センサ１０ａに対して供給し、温度センサ１０ａが測定した水硬性組成物Ｌ１内の温度に応じた電気信号ｄ１を受信する（ステップＳ６）。

ＲＦＩＤタグ１０ｂは、温度センサ１０ａから電気信号ｄ１を受信すると、リーダ１１に対して温度データを送信するための温度データ信号ｓ１を生成し、温度データ信号ｓ１をアンテナ１０ｃからリーダ１１に対して送信する（ステップＳ７）。

リーダ１１は、ステップＳ７において、ＲＦＩＤモジュール１０のアンテナ１０ｃから送信された温度データ信号ｓ１をアンテナ１１ｂで受信する（ステップＳ８）。ステップＳ６からステップＳ８までが、工程（Ｂ）に対応する。

ステップＳ８の後、リーダ１１は、アンテナ１１ｂによって温度データ信号ｓ１を受信すると、温度データ信号ｓ１に含まれる温度データｄ２を記憶部１１ｃに格納する（ステップＳ９）。

その後、所定の時間間隔でステップＳ３からステップＳ９が複数回繰り返され、リーダ１１の記憶部１１ｃに、測定時間ごとの温度データが蓄積される。

リーダ１１の記憶部１１ｃに所定の量の温度データｄ２が蓄積されると、演算部１１ｄが記憶部１１ｃに格納されている温度データｄ２を読み出して、上記（１）式に基づいて積算温度を算出する（ステップＳ１０）。以下に（１）式を再掲する。

演算部１１ｄによって積算温度が算出されると、判定部１１ｅが、当該積算温度と、所定の閾値とを比較することで、水硬性組成物Ｌ１が強度発現時期に達しているか否かを判定する（ステップＳ１１）。ここで、所定の閾値は、後工程において要求される強度から、強度推定式である上記（２）式に基づいて算出される。以下に（２）式を再掲する。

すなわち、判定部１１ｅは、演算部１１ｄが算出した積算温度が所定の閾値を超えている場合は、水硬性組成物Ｌ１が強度発現時期に達したと判定する。

なお、判定部１１ｅが判定に用いる閾値は、予め行われた試し練りにおいて、水硬性組成物Ｌ１の強度が後工程において要求される強度が発現したと確認された積算温度の値を用いても構わない。また、当該閾値は、経験的に得られている値をそのまま適用しても構わない。

このステップＳ１０とステップＳ１１とが、工程（Ｃ）に対応する。

ステップＳ１１において、水硬性組成物Ｌ１が強度発現時期に達していると判定された場合は、表示部１１ｆは、水硬性組成物Ｌ１が強度発現時期に達していることを示す表示がされる。ステップＳ１１において、水硬性組成物Ｌ１が強度発現時期に達していないと判定された場合は、表示部１１ｆは、水硬性組成物Ｌ１が強度発現時期に達していないことを示す表示がされる（ステップＳ１２）。

なお、図５に示すように、ステップＳ１２において、強度発現時期の到達していないことが表示部１１ｆに表示されたことを確認した作業者は、その後任意のタイミングで、再びステップＳ３からの手順を実施する。そして、作業者は、水硬性組成物Ｌ１が強度発現時期に達したと判定されるまで、すなわち、ステップＳ１２において、表示部１１ｆに強度発現時期に達したと表示されるまで、ステップＳ３～ステップＳ１２の作業を繰り返す。

ステップＳ１２において、強度発現時期の到達したことが表示部１１ｆに表示されると、作業者は、上記方法を終了して、鏝均しや脱型等の作業を開始する。

以上の工程を経て、作業者は、水硬性組成物Ｌ１が強度発現時期に達しているか否かを判定することができる。

［検証］
パッシブ型のＲＦＩＤモジュール１０を用いて、問題なく水硬性組成物Ｌ１の温度測定が可能かどうかを確認する検証を行った。以下、検証内容と検証結果について説明する。

図６及び図７は、検証用の判定システム１の構成を示す全体斜視図であって、図６は、水硬性組成物Ｌ１を流し込む前の状態、図７は、水硬性組成物Ｌ１を流し込んだ後、リーダ１１で温度データを取得している状態を示している。ＲＦＩＤモジュール１０から送信される温度データ信号ｓ１を受信は、図７に示すように、打設面Ｌｐ上に配置されたリーダ１１によって行われる。

（実施例１）
水硬性組成物Ｌ１として、下記表１に記載の配合で作成されたコンクリートを実施例１とした。

ここで、Ｗ／Ｃは水セメント比、ｓ／ａは全骨材のうちの細骨材の比率（細骨材率）である。なお、セメント（Ｃ）は、普通ポルトランドセメント（ＯＰＣ）を使用した。

（実施例２）
水硬性組成物Ｌ１として、下記表２に記載の配合で作成されたモルタルを実施例２とした。

ＲＦＩＤモジュール１０は、Ａｘｚｏｎ社製の「ＲＦＭ－３２００－ＡＦＲ」を使用した。

リーダ１１は、ＡｓＲｅａｄｅｒ社製の「ＡＳＲ－０３０Ｄ」を装着したスマートフォンを使用した。

積算温度は、打設直後から１時間ごとの平均温度を足し合わせて算出した。

（結果）
図８及び図９は、水硬性組成物Ｌ１の温度推移を示すグラフであって、図８が実施例１による検証結果、図９が実施例２による検証結果である。なお、実施例２は、温度測定が正しく行われているかを確認するために、ＲＦＩＤモジュール１０と共に、水硬性組成物Ｌ１に埋設された熱電対による温度データも併せて示されている。

図８に示すように、実施例１の水硬性組成物Ｌ１は、打設開始時から温度は上昇し続け、鏝均し開始時期ｔ１までには、１５℃付近まで上昇している。そして、鏝均し開始時期ｔ１から、鏝均し終了時期ｔ２までは、コンクリートの水和反応が進行することによって、さらに温度が上昇している。つまり、ＲＦＩＤモジュール１０によって意図する温度変化のデータが取得できている。

実施例２の水硬性組成物Ｌ１は、図９に示すように、打設直後から実施例１のコンクリート程の上昇はなく、僅かに昇降している。図９からわかるように、ＲＦＩＤモジュール１０によって取得された温度データは、熱電対によって測定された温度データとはほぼ一致しており、同じ温度変化の傾向が捉えられている。

以上より、ＲＦＩＤモジュール１０は、水硬性組成物Ｌ１の温度を問題なく測定できていることが確認された。なお、これら結果から算出した鏝均し開始時期ｔ１までの積算温度は、実施例１が５．８°Ｄ・Ｄ、実施例２が５．６°Ｄ・Ｄであった。なお、鏝均し時期は、見た目と触った感触から感覚的に判断した。

上記判定システムが備えるＲＦＩＤモジュール１０は、パッシブ型ＲＦＩＤモジュールであって、電池が搭載されない構成であるため、電池の交換作業が発生することはない。

また、上記判定システム及び上記判定方法は、作業者がリーダ１１を操作することで、その都度温度センサ１０ａによる温度測定が行われ、随時最新の温度データを取得することができる。したがって、打設後の水硬性組成物Ｌ１の状態に応じて、作業者の任意のタイミングで、水硬性組成物Ｌ１の強度が発現したかどうかの判定を行うことができる。

さらに、上記判定システム１の構成によれば、ＲＦＩＤモジュール１０の回路や外装の劣化や破損が無い限り、脱型後から長時間が経過した後も、リーダ１１から電磁波ｐｗが送信されることで、温度データを取得することができる。したがって、本実施形態の判定システム１は、定期的に温度計測することで、脱型後に発生した温度ひび割れや損壊の解析や、寒冷地等で生じる凍結融解の影響を受けた履歴の確認等に用いることができ、長年にわたって水硬性組成物Ｌ１の維持管理に利用することができる。

例えば、冬季のコンクリート温度を定期的に測定することで得られる温度データは、解析することで、測定対象となるコンクリートにおいて凍結融解作用がどの程度生じているか、劣化が進行しやすいか否か等の評価に利用することができる。このように、定期的に温度を計測することで得られるコンクリートの温度データは、コンクリート構造物の維持管理にも有用なデータとなりえる。

さらに、自然電位等を利用したコンクリートの非（微）破壊検査においては、コンクリート温度が測定できれば、より正確な温度補正が可能となり、構造物の状態をより把握しやすくなると考えられる。判定システム１は、このようなコンクリートの検査における温度補正用のデータの取得にも利用することができる。

なお、本実施形態において、ＲＦＩＤモジュール１０は、電磁誘導方式のＲＦＩＤタグ１０ｂを備える構成として説明したが、電波方式等の別の方式のＲＦＩＤタグ１０ｂを備えるＲＦＩＤモジュール１０を採用しても構わない。

また、本実施形態において、リーダ１１は、スマートフォンとして説明したが、例えば、ＰＣや、ＲＦＩＤタグ１０ｂ専用の通信端末等であっても構わない。また、判定システム１は、リーダ１１とは別の情報機器（例えば、ＰＣ）を備え、リーダ１１が当該情報機器に対して温度データを送信し、当該情報機器が積算温度の演算や、水硬性組成物Ｌ１の強度発現時期の判定を行うように構成されていても構わない。

さらに、ＲＦＩＤタグ１０ｂとのデータ通信には、リーダ１１の代わりに温度センサ１０ａの設定データ等をＲＦＩＤタグ１０ｂに対して設定データ信号を送信できるリーダライタが用いられても構わない。

［別実施形態］
以下、別実施形態につき説明する。

〈１〉 図１０は、別実施形態におけるＲＦＩＤモジュール１０の構成を模式的に示すブロック図である。図１０に示すように、ＲＦＩＤモジュール１０は、不揮発メモリ１０ｄを備え、上述の説明におけるステップＳ７を実行すると共に、温度データを不揮発メモリ１０ｄに格納するように構成されていても構わない。不揮発メモリ１０ｄは、例えば、フラッシュメモリ等であって、格納されているデータの維持に電力を要しないため、ＲＦＩＤモジュール１０に電池を搭載する必要がない。

また、ＲＦＩＤモジュール１０は、ステップＳ８を実行する代わりに、温度データを不揮発メモリ１０ｄに格納するように構成されていても構わない。この場合、ＲＦＩＤモジュール１０は、例えば、電磁波ｐｗが送信された後、再びリーダ１１から電磁波ｐｗが送信されると、不揮発メモリ１０ｄに格納された温度データから温度データ信号ｓ１を生成して、アンテナ１０ｃから送信するように構成される。

上記構成とすることで、例えば、リーダ１１に読み出したデータが誤って消去されてしまった場合等において、不揮発メモリ１０ｄに格納されているデータをバックアップデータとして利用することができる。また、リーダ１１で読出したデータと、不揮発メモリ１０ｄに格納された温度データとを照合することで、温度データ信号ｓ１の送受信やリーダ１１におけるデコード処理等で値が変化してしまっていないか等を確認することができる。

なお、本実施形態における不揮発メモリ１０ｄには、温度データ以外の情報が格納されていてもよく、例えば、ＲＦＩＤモジュール１０を配設した位置情報や、それぞれのＲＦＩＤモジュール１０を区別するための識別情報等が格納されていても構わない。

〈２〉 上述した判定システム１が備える構成は、あくまで一例であり、本発明は、図示された各構成に限定されない。

１ ： 判定システム
２ ： 作業者
１０ ： ＲＦＩＤモジュール
１０ａ ： 温度センサ
１０ｂ ： ＲＦＩＤタグ
１０ｃ ： アンテナ
１０ｄ ： 不揮発メモリ
１１ ： リーダ
１１ａ ： 操作部
１１ｂ ： アンテナ
１１ｃ ： 記憶部
１１ｄ ： 演算部
１１ｅ ： 判定部
１１ｆ ： 表示部
Ａ１ ： 区画
Ｌ１ ： 水硬性組成物
Ｌｐ ： 打設面
ｄ１ ： 電気信号
ｄ２ ： 温度データ
ｐ１ ： 電力
ｐｗ ： 電磁波
ｓ１ ： 温度データ信号
ｔ１ ： 鏝均し開始時期
ｔ２ ： 鏝均し終了時期

Claims (5)

1. 打設後の水硬性組成物の強度発現時期の判定方法であって、
   温度センサを内蔵したパッシブ型ＲＦＩＤモジュールを、前記水硬性組成物に埋設する工程（Ａ）と、
   リーダ又はリーダライタと前記パッシブ型ＲＦＩＤモジュールとの間での通信により生じた電力を利用して前記温度センサが温度データを検知すると共に、前記パッシブ型ＲＦＩＤモジュールから送信された前記温度データを前記リーダ又は前記リーダライタで受信する工程（Ｂ）と、
   複数回の前記工程（Ｂ）で得られた複数の前記温度データに基づいて算出された積算温度が所定の閾値を超えていると、強度発現時期に達したと判定する工程（Ｃ）とを含むことを特徴とする水硬性組成物の強度発現時期の判定方法。
2. 前記工程（Ｂ）は、前記リーダ又は前記リーダライタから前記パッシブ型ＲＦＩＤモジュールに対する電力供給が行われた後、次の電力供給が行われる前に実行されることを特徴とする請求項１に記載の水硬性組成物の強度発現時期の判定方法。
3. 前記工程（Ｃ）における閾値は、後工程において要求される強度から、強度推定式に基づいて算出された積算温度であることを特徴とする請求項１又は２に記載の水硬性組成物の強度発現時期の判定方法。
4. 前記工程（Ｃ）における閾値は、予め行われた試し練りにおいて、前記水硬性組成物の強度が後工程において要求される強度が発現したと確認された時の積算温度であることを特徴とする請求項１又は２に記載の水硬性組成物の強度発現時期の判定方法。
5. 打設後の水硬性組成物の強度発現時期の判定システムであって、
   温度センサを有し、電力供給が行われると温度測定を行い、取得した温度データを送信するように構成された、前記水硬性組成物に埋設されたパッシブ型ＲＦＩＤモジュールと、
   前記パッシブ型ＲＦＩＤモジュールに対する電力供給と、前記パッシブ型ＲＦＩＤモジュールから送信される前記温度データの受信とが可能なリーダ又はリーダライタとを備え、
   前記リーダ又は前記リーダライタは、
   受信した複数の前記温度データから積算温度を算出する演算部と、
   前記演算部が算出した積算温度に基づいて、前記水硬性組成物の強度発現時期を判定する判定部とを備えることを特徴とする水硬性組成物の強度発現時期の判定システム。

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